[发明专利]曝光系统的控制方法和曝光系统

说明书

本发明提出了一种曝光系统的控制方法和曝光系统，该方法包括：获取曝光系统的感光材料的曝光剂量输入值，其中，曝光剂量输入值小于曝光剂量阈值；根据曝光剂量输入值控制激光器的输出功率；根据曝光剂量输入值确定运动平台的扫描步长；根据扫描步长控制空间光调制器或激光器，以及，根据扫描步长获得空间光调制器的显示时长或激光器打开时长；在每个扫描步长内，检测到曝光时长达到显示时长或打开时长，控制空间光调制器或激光器关闭。本发明实施例的曝光系统的控制方法可以最大化利用激光器功率，提高曝光系统的产能，并解决扫描步长增大造成的曝光拖影问题，提高曝光质量。

技术领域

本发明涉及无掩模光刻领域，尤其是涉及一种曝光系统的控制方法和曝光系统。

背景技术

无掩模光刻，又称为激光直写成像技术(Laser Direct Imaging，LDI)，是利用空间光调制器(Spacial Light Modulator，SLM)将曝光图形转移到感光材料上成像的技术。

扫描式曝光系统是采用运动平台匀速运动，并以一定的扫描步长刷新空间光调制器实现的曝光。扫描式曝光系统的产能由运动平台的扫描速度决定，而运动平台的扫描速度由空间光调制器刷新频率和运动平台的扫描步长乘积决定。空间光调制器的刷新频率受限器件本身性能限制，提高空间光调制器刷新频率提高运动平台扫描速度可行性较低。因此可通过提高运动平台扫描步长提高扫描速度，但由于一个扫描步长内空间光调制未刷新，而运动平台匀速运动造成拖影，影响图形曝光质量。

扫描式系统曝光时，小剂量的感光材料激光器采用较小输出功率，大剂量的感光材料采用较大的输出功率，对于不同的感光材料激光器的输出功率不同。对于小剂量的感光材料，激光器功率可能会出现富余，造成激光器功率浪费。以及，曝光过程中，空间光调制器图形未刷新，激光器始终处于打开状态，出现拖影问题，从而影响曝光质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种曝光系统的控制方法，该方法可以最大化利用激光器功率，避免提高扫描步长带来的拖影问题，提高曝光图形的质量。

本发明的第二个目的在于提出一种曝光系统。

为了达到上述目的，本发明的第一方面实施例提出了一种曝光系统的控制方法，所述曝光系统包括控制器、激光器、空间光调制器、物镜、运动平台和涂有感光材料的基板，该方法包括获取所述曝光系统的感光材料的曝光剂量输入值，其中，所述曝光剂量输入值小于曝光剂量阈值；根据所述曝光剂量输入值控制所述激光器的输出功率；根据所述曝光剂量输入值确定所述运动平台的扫描步长；根据所述扫描步长控制所述空间光调制器或者激光器，以及，根据所述扫描步长获得所述空间光调制器的显示时长或激光器的打开时长；在每个所述扫描步长内，检测到曝光时长达到所述显示时长或打开时长，控制所述空间光调制器或所述激光器关闭。

根据本发明实施例的曝光系统的控制方法，在曝光剂量输入值小于曝光剂量阈值的前提下，控制激光器以最大允许输出功率或正常工作功率输出，即根据曝光剂量输入值与曝光剂量阈值的关系，确定扫描步长与扫描速度，当曝光剂量输入值较小时，曝光剂量阈值不变，扫描步长与曝光剂量输入值有关，从而在曝光剂量输入值较小时，可以确定扫描步长增大，扫描速度也增大，从而达到超频效果，提高曝光系统的产能。以及，根据扫描步长确定空间光调制器的显示时长，在曝光时长达到显示时长，控制空间光调制器或激光器关闭，即在扫描步长的后半段控制光调制或激光器关闭，使后半段的光线反射到成像光路外，避免空间光调制器或激光器长时间处于打开状态，减小拖影问题，提高曝光图形的曝光质量。

在一些实施例中，根据所述曝光剂量输入值确定所述运动平台的扫描步长，包括：根据所述曝光剂量输入值和所述曝光剂量阈值获得剂量比值；根据所述剂量比值和所述空间光调制器的显示距离或激光器打开距离获得所述扫描步长。